全 文 ：香芙兰果加工及生香的一些生化基础
林 进 能
( 福建省亚热带植物研究所 )
兰科藤本植物香荚 兰 ( V an il l af r a g -
r an s A m e s s yn
.
v
.
p ln af i ol i a And r
.
)
,
在为数众多的香料资源中 , 有独具一格的风
味 , 被誉为 `食品香料王 . 之称 , 是国内外
消费者深为喜用的 一种名贵天然香料。 其果
荚经加工生香后 , 是食 品 工 业 的重要食品
香料 , 也用于 日用产品烟 、 酒 、 茶及药物的
加香上 。 我国六十年代开始引种 , 现福建 、
海南 、 云南 、 广东 、 广西等部分地区己有栽
培 , 这对发展我国食品、 香料工业和丰富名
贵香料植物资源具有重要经济意义 。
研究和了解香荚兰荚果的加工 , 是栽培
香荚兰极为重要的工作 , 国外一向很重视。
因为加工不成功等于有种无收 , 失去实用意
义 , 无经济价值 , 加工不当 , 产品质量受影
响 。 因此 , 如何促使鲜荚色 、 质起变化 , 即
从绿变为黑褐色 ,从无香到甜香浓郁 ,乃是一
个涉及生化范畴的复杂何题。然而 , 或许于技
术信息保密的缘故 , 至 目前 , 国内外有关香荚
兰英果生香方面的详细阐述尚未见报道 , 为
此本文作者本着抛砖引玉 、 求知的愿望 , 拟仅
从一些零星片文段章的简介 , 结合自己工作
中的一点粗浅体会和认识 , 作一综述性报道 。
说明 , ` 荚果成熟不够 , 加工后产品香气差 ,
过分成熟 , 果端易裂开 , 加工后 产 品 裂果
多 , 种子易械出 , 产品质量受影响 , 成熟度
刚好 , 加工后产品香气好 。 如何确定适时采
收呢 ? 有两个根据 , 其一 , 可从荚果的颜色
变化程度确定 , 这是主要根据。 在荚果的成
熟过程中 , 果表颜色逐渐由深绿变为浅绿 ,
直至完全消丸 最后变为黄色 , 内含种子的
色泽 , 也逐渐由白 , 灰 , 棕、 黑 的 过 程 转
化 , 最后种子成熟。 据文献报道 , 当荚果端
约有 0 . 5厘米左右黄色时 , 即可采收 。 作 者
的试验说明 , 当荚果表面由深绿色转为浅绿
色 , 果端隐约能见到约。 . 1厘米左右的 微 黄
时采收 , 加工后的产品香气 , 较果 端 约。 . 5
厘米见黄时为好 , 据此 , 掌握在荚果完全成
熟前采收 , 能保证加工后产品的香气质量 。
其二 , 从时间上确定 , 可从开花 . 授 粉 挂果
后 , 约有 8个月的生育 期 , 也可作为最适采
收期的参照指标 。 一般说来 , 各植区的最佳
采收期应该是: 厦门 1一 2月 , 海南 n 月下旬
一 1月上旬 , 云南 12 月一 1月 。 但不同年分 ,
因气温之差 , 会略有提前或推迟 。
二 、 荚果的加工
一 、 适时采收
香荚兰荚果的适时采收 , 是确保加工后
产品的基本前提和基础 。 任何一种植物都有
其最佳采收期 , 香荚兰 的适时采 收 尤 为 重
要 , 英果在不 同生育阶段的生理生化状态不
同 , 而构成英果的香气成分 , 主要存在于种
子中。 在同样加工条件下 , 果中所含的种子
数量 , 是决定香气好坏的关键 。 作者的试验
( 一 ) 加工的基本程序
荚 果 生 香 加工的基本程序 , 依次为 .
荚果采收一抑制荚果活力一酶促一缓慢千燥一调理保存。
( 二 ) 加工方法及条件
目前我国香荚兰生产 , 尚末达到工业化
的生产规模 , 生香加工所采用的方法 , 一般
为加热法。
l
。 抑制荚果活力
在加热法中 , 抑制荚果活力的处理 , 一
般运用高温水渍快速处理方式 , 使鲜果的活
力被抑制 , 活细胞组织和结构受破坏 , 失去
原来的新鲜状态 , 为酶促作用在色与质的变
化上打下基础 , 此为第一道工序 。 该道工序
的主要条件是温度高 , 在以水为介质的温度
和时间的控制 : 温度高可达 9 5℃ , 低至 60 ℃ ,
时间短至 15 秒 , ~ 长可达 3分钟 。 原 则 上 , 掌
握高睡时佩短 , 低温时间长 , 中温时间介于
高低温之间 。 这种处理方式 , 好处在于设备
简单 , 容易掌握 , 迅速有效 , 较适于小生产
或者是专业户的加工处理 。
此外 , 在加热法中 , 国外还有用水蒸汽
方式进行的 。 条件仍然是高温高湿 , 处理时
间相对长些 。 处理时 , 把鲜荚果密封在一个
大气压的水蒸汽下蒸 12 小时 。 一般用一个离
桶底 12 厘米高处装一个网格的 50 加仑左右的
木桶 , 一次可装入 3 0 0。个荚果 ( 大果放在下
面 , 小果放在上面 ) , 桶 口密盖 , 桶底装进
的水量 , 以离网格约 4厘米处为度 。 这种处理
方式 , 好处是安全 , 产品质量 佼为一致 , 而
且可以多批量处理 。 正常情况 , 一个劳力一
天可处理 2万个荚果 。
2
。 酶促
这是紧接第一道工序的处理过程 , 主要
是激发荚果中酶系催化作用产生 良好反应 ,
避免有害酶的催化产生 , 使荚果首次脱水呈
条状干皱至含水量约在 50 ~ 60 % 的黑褐色半
制品 。 为此 , 处理 过 程 需 要在一定的温 、
湿度和恰当的时间条件下进行 。 其 中在 24 小
时中的温度控制中 , 宜先高而后低的原则 ,
经试验说明 , 高温不超过 50 ℃ , 低温不低于
2 8℃ , 相应的时间控制分别在 3一 4小对和 20
小时左右较适宜 , 保湿可采用棉 、 毛或麻织
物之类 包裹之。 一般处理 7一 8天 , 基本上能
达到要求 。
国外批量生产 , 一般则是采用具有一定
温湿度设备的发酵室进行处理 。
3
。 缓慢干燥
这是继酶促作用的第三道工序。 把半成
品的荚果推置于通气良好 、 无异物而 干净的
室温不高于 30 ℃ 的房间内 , 让其慢慢脱水阴
干至含水量在 30 % 左右 , 至此 , 香气四溢 ,
基本上达到成品的要求 。
国外也有采用温度 高 达 60 一 80 c 士 5℃
的热空气干燥房进行为期 1 . 5一 2天的极短期
快速干燥处理 。 此法处理的产品 , 含水量较
低 , ` 一般为 15 %左右 , 好处是时间短 、 产 品
含水量低 、 不易发霉 、 便于久藏 , 但整体香
气较阴干法差 。
4 。 成 品调理
成品调理 , 实际上是把阴于后的产品转
入保存处理阶段 。 即把成品装入装有防油纸
衬里的瓶 、 罐 、 铝制金属箱 , 或木箱 、 纸箱
内密封贮藏 , 让它继续生香 。 这是加工的最
后一道工序 , 而且是极其重要的一道工序。
这个阶段有时常持续几个月至一年时间 , 最
后产生良好的特征性香气香味 。 在此阶段 ,
有些产品的外表还常出现呈针状形或片状形
的白色结晶香兰素 。 这种带有结 晶 状 的 产
品 , 比无结晶的 产 品 更 引 人 , 售 价 也高
些 。
三 、 香气生成
( 一 ) 香气生成的基本过程
成熟荚果采收后加工的中心问题 , 是香
气如何生成的问题 。 从加工的基本程序看 ,
显然是通过生香加工有关条件的严格控制 ,
达到创造 出有利于香气形成的酶系催化作用
这个基础上产生的 。 这说明上述生香作用的
四个主要过程 , 是建立在相互联系 、 相互协
调 、 相互制约 、 业且持续进行的一种酶系氧
化过程。 因为荚果的水热处理 , 是为酶促作
用打基础 , 酶 促过程又是从荚果加热脱水开
始 , 而缓慢干燥处理 , 仍是酶促 作 用 的 继
纹 。 每一个作用过程 , 都是为尽可能促使芙
果中酶体系的催化作用产生 , 使内含物质经
受质的深刻变化 , 形成独特的香气香味 。
( 二 ) 产品色泽的形成
荚果在生香加工过程中 , 由绿色逐渐变
为黑褐色 。 主要是荚果受热作用后 , 细胞组
织受破坏 , 绿色素失去活力 , 氧化步骤开始
迅速地超过还原作用 , 尤其是在日一葡 糖 昔
中起作用的酶 , 如多酚氧化酶和过氧化酶等
被分解出后 , 对原儿茶酚所发 生 的 氧 化作
用 , 对褐色的形成起着重要作用 , 它使失去
活力的绿色素在氧化中慢慢消失 , 褐色慢慢
累积 , 随着氧化的继续进行 , 便形成固定的
黑褐色产物 。 而 且氧化越彻底 , 褐色越深 ,
氧化不彻底 , 色泽浅 。 加工后的产品 , 有时
出现棕红色 , 可能同氧化不够有关。
( 三 ) 有关香气生成的一些生化基础
荚果香气形成 , 在加工过程中 , 反应是
激烈和复杂的 。 有些问题尚未完全清楚 , 但
认为在成熟荚果中含有多种 酶 , 其 中钳 精
昔酶 、 过氧物酶和多酚氧化酶类的活性 , 随
着荚果的成熟不断增加 , 至完全成熟时达到
最大值。 由此推知 , 这三种酶在荚 果 加 工
中 , 对香气成分的产生和组成方面起着重要
作用 t : 、 。 就葡糖昔酶而言 , 至少还有 六 种
特异酶系 , 具有重要的作用 。 酶的活性 , 对
温度又具有高度的敏感性 , 在酶促阶段 , 温
度一般掌握在30 一 5 0℃之间较适宜 , 酶的活
性同作用时间和水分情况等因素也有关系。
时间不当 一也会导致有害酶发生 , 相对湿度不
够 , 水分散失快 , 温度过高 , 也会使水分散
失过快 , 降低酶促活性 , 易造成多酚类氧化
酶的酶蛋白质发生凝固作用 , 导致酶促作用
末能充分进行 。 因为一 切生化反应 , 均系在
水的介质中进行的 , 只有在水介质中才能发
生可溶性物质的相互作用 。 所以加工技术上
采用棉 、 麻织物或毛巾包裹荚果进行处理 ,
以防止荚果水分散失过快。
当在葡糖背中起作用的酶系被分解出 ,
氧化作用即产生 , 而日一葡糖昔酶中淀 粉酶
的水解和氧化 , 对促使香兰素和其他芳香化
合物的形成起着主要作用 。 多酚氧化酶和过
氧物酶的氧化作用 , 促使多酚类化合物 , 以
及糖 、 蛋白质 、 脂肪等有机物朝着有利于芳
香物质的形成和累积 。 多酚氧化酶的氧化反
应 , 还能使氨基酸类转化为芳香醛 。 据 A . S .
雷纳达夫博士 1 9 8 2年的报道 , 主香成分香兰
素 , 似乎有三分之一是在酶促反应阶段形成
的 。 香气生成 , 还包括由各种芳香族化合物
组成的挥发性成分和一些不挥发性成分 , 如
树脂、 果胶、 糖 、 脂肪 、 有机酸 、 丹宁 、 蜡
等物质 , 综合地一起相互作用形成的 。
有些芳香化合物 , 如大简香醛 、 苯甲醛
等醛类 , 香兰醇 、 2一苯 乙醇等醇 类 , 大茵
香酸甲醋等酪类 , 香兰基甲醚的一些醚类等
等 , 含量虽微 , 但对香气的形成也起着重要
作用 。 糖和有机酸的氧化代谢 , 可产生醋 、
醚和油树脂。 树脂质的形成 , 在香气中不仅
是呈味物质 , 还可使香气成分在含有许多树
脂质的提取物中 , 保持得更长久 , 而且对产
品的整体香气香味也有一定的影响 。
在调理密封贮藏期间 , 产品还经历了诸
如醋化 、 醚化 , 氧化等各种复杂的二次化学
反应 , 这些反应不仅增多了各种不同香气的
组夯 , 使产品的香气香味达到完美良好的程
度 , ’ 而且有的产品还会在果表上出现 白色香
兰素结晶。 作为主香成分香兰素的生成机理
图示如下 :
匀秘专兰氮
(四 )香气成分
香荚兰荚果的香气成分 , 主要存在于成
熟的种子中。 种子中的香成 分 , 依 栽 培 品
种 、 产地 、 荚果成 熟度 、 生 香 ( 加 工 ) 方
法 、 产品制备和检测技术等不同而有差别 ,
现分别以表说明如下 。
1
。 不 同地区香荚兰荚果的化学成分 和
香兰素含量
据 D 。 B al la n d对三种不 同地区的 香 荚
果所分析的一般化学成分和香兰素含量的差
别 , 分别列于表 1、 o2
2
。 荚果不同成熟度的香兰素含量
据作者 1 9 8 3年对取之室内栽培的不同成
熟度果荚加工后 , 香兰素含量的测定结果列
于表 3 。
表 3 荚果不同成熟度香兰素含量
芙 果 成 熟 度 香兰素含量 ( % )
成熟度刚好 (浅绿 色)
果端见黄 0 . 1 一 0 . 5厘米
果端见黄 1一 2厘米
果端见黄 2一 3厘米
果端见黄 3一 4厘米
黄绿 色难分
5
.
0
2
.
9
1
.
8
1
.
0 7
表 1 不同产地的香英兰英果的
一般化学成分
0
.
8
1
.
0 5
科摩 罗 留尼汪 塔希提
含氮物质
糖和非氮浸 提 物
1 9
.
0 8
5
.
9 4
2 0
.
7 0
5
.
7 4
13
.
7 0
4
.
9 6
3
。 不同浸提法香兰素的含量
称取含水量 为 16 · 89 %的 10 0克 成 品 荚
果 , 分别用不同溶剂 浸提 , 测得的香兰素含
量列于表 4。
表 4 不同浸提液香兰素的含量
溶 剂 香兰素含量 ( % )
73509
土`叹一1.,11山
醚提取物
糖 ( 主要 为葡萄糖和果糖 )
维生素
灰分
3 0
.
4 1
1 0
.
0 0
1 7
.
6 6
1 4
.
7 0
3 6
.
4 6
1 1
.
3 0
1 7
.
8 0 1 8
.
5 0
2 0
.
2 0
3
.
2 0
.
2 0
.
7 0
其它物质 ( 脂肪 、 蜡 、 胶 、 丹宁 、 树脂 、
果胶 、 有机酸 、 色素 、 矿物质等 )
95 % 酒精冷提
9 5% 酒精热提
丙 酮
甲 醛
四氯化碳
乙 醚
0
.
4
ō日材八Ul从」O乙O公八石…J住丹匕,月, .一1山
表 2 不同产地与品种的香兰素含量
产 地 与 品 种 香兰素含量 ( % )
墨 西 哥
留 尼 汪
马达加斯加
科 摩 罗
波 旁
塔 希 提
哥德洛普
1
.
8一 2 . 7
1
.
6一 2 . 7
2
。
0一 3 . 4
1
.
5一 3 . 2
2
.
9一 3 . 8
1
.
3一 1 . 7
0
.
7
杂 交 种 … 8 · 7
4
。 香气成分检测的进展
有关香荚兰荚果的香气成分 , 自十九世
纪中叶以来 , 一直被许 多 研究者进行研究
和不断地被发现 。 最早进行研究是 T ie m a n n
和 h a a r m a n n 两人 , 他们从中发现了香兰素
( 含量 1 . 5一 3 . 0% ) 、 苯甲醛 、 香兰酸和丙
烯醛 。七十年代 , 日本报道过 20 多种成分 。 至
八十年代初 , 科学家已从香荚兰荚果和香荚
兰荚果提取物中测出 2 0多种成分 , 其 中 有
四种主要成分 : 香兰素 ( 4一经基 一 3 一 甲氧基
苯甲醛 ) 2%左右 , 对一经基苯甲醛 0 . 2% ,
对一经基节基甲基醚 。 . 02 %和乙酸 0 . 02 % 。
其他各种芳香族组成的微量挥发成分 , 据报
道大体如下 :
( 1 ) 酚和酚醚类成分 19 种 , ( 2 ) 醇类
成分 1 9种多 ( 3 ) 醛酮类成分 2 0种 , ( 4 ) 酸
类成分 21 种 , ( 5 ) 醋类和内酷类成分 61 种 ,
( 6 )芳香族碳氢类化合物 9 种 , ( 7 ) 菇 烯
类化合物 19 种 , ( 8 ) 脂肪族碳氢类化 合 物
1 4种 ; ( 9 ) 杂环类化合物 约 1 2种。 此 外 ,
还包括以油酸和棕桐酸为主的有机酸 、 以萄
葡糖和果糖为主的糖类 、 以及树脂 、 蜡 、 果
胶 、 单宁 、 色素 、 纤维素和矿物质等多种物
质组合形成了香英兰产品 的 特 征 香 气 香
味 。
主要参考文献
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培 》 : 25 一 31 , 科学普及出版社
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通讯 》 ( 1 ) : 4 5一 4 7
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2 6 4 4一 7 3 5
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1 I T 6 0 9
[ 9〕R o b i n , J . M . e t a l . 1 9 8 7 , E e o n . B o t . 4 1
( i )
:
4 1一 4 7
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州的讲学稿 ( 未发表 ) 。
〔1 1〕R e n e , B e r g , e r o n , R i v i s t a I t a l i a n a
e s s e n z e , P r o f u m i
,
P i a n t
, o f f i e i n a l i
, a r o -
m i
,
S o p o n i
,
C o s m e t i e i
, a e r o s o l
,
N
.
3
a n n o L X l l m
a g g i o P
.
16 4一 16 5 , 19 3 0
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B A 8 5 ( 1 0 )
, 1 0 3 7 7 5
,
/ N
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,
F
. 等 / / H e r b a H u n g a r i。 a 2 6 ( 2 /
1 9 8 8
欢熹香迷女旦y四互.旦些 g旦正卫鱼鱼丝哩止迪
量的选择方法 /K o l e , C . R , S e n , S / / E n v i -
r o n m
e n t a n d E e o l o g y 4 ( 4 )
* 6 13一 6 1 8 ,
1 9 8 6
从爪哇 I 、 爪哇 I 和危地马拉三个栽培
品种精油产量和叶子的五个特性的资料分析
表明: 按其重要性递减顺序 , 对精油产量所
起作用最大氏是叶子宽度 , 次为分孽数和叶
子长度 。 在改善精油产量方面这三个成分同
时选择较单一因子选择更有效。 高精油产量
的理想株型是植株表现出形成具有长叶子和
宽叶子的灌丛 。
P B A 5 s ( 7 )
: 6 0 3 0
,
l g a s
斌起草障地燕营养:焦梦双少学路莫鲍可能性
3 )
,
1 2 1一 1 2 9 , 1 9 8 7
六年试验结果表明 , 每公项使用 3一 6公
斤 A r e l o n ( i s o p r o t u r o n ) 效果最好 。 种植
后第二年起这一除草剂可配合 L o nt er l ( cI -
o p y r a l i d
,
0
. 透一 o · 6 公斤 /公顷 ) 、 恶草 灵
( R o n s t a
r 二 o x a d i a z o n , 3一 4公斤 /公 顷 ) ,
S y s一 6 7一 s ( 2 , 4一滴丁酸 ~ 2 , 4一 D B , i
一 1 . 5公斤 /公顷 ) 、 G o a l Z一 E ( o x i f l u o r -
f e n
, 1
.
5一 2公斤 /公顷 ) 或 G l e a n 〔C il l o r s -
u l f u r o n + 哦 哇 隆 ( m e th a b e n z t h i a z u -
r o n )
,
0
.
0 2一 0 . 0 3公斤 /公顷 〕使用 。 在种
植后第二年只要用最低量即 可 , 之 后 再增
加。 这些产品 ( 除草剂 ) 的残留量不会在允
许水平之上或影响精油含量和成分 。
H A 5 8 ( 6 )
t 3 6 7 7
,
1 9 8 8
黄士诚 译 陆全宏 校